[发明专利]一种垃圾焚烧飞灰中二噁英的低温降解装置和方法

说明书

本发明公开了一种垃圾焚烧飞灰中二噁英的低温降解装置，垃圾焚烧飞灰二噁英处理领域。所述低温降解装置包括第一加热炉和第二加热炉，分别对飞灰进行第一热解和第二热解，并用所述第二热解的温度高于所述第一热解的温度。该装置结构简单，仅包括两级加热炉，且两级加热炉上下结构布置使得热量充分利用，成本低。本发明的垃圾焚烧飞灰中二噁英的低温降解方法，采用两级加热炉，既能保证飞灰固相中二噁英的降解，又能使气相脱附的二噁英及有机污染物气体在第二级螺旋加热炉中充分降解，效率高且操作简单，具有较高的经济性。

技术领域

本发明属于垃圾焚烧飞灰二噁英处理领域，具体地，涉及一种垃圾焚烧飞灰中二噁英的低温降解装置和方法。

背景技术

根据中国统计年鉴，早在2017年我国城市生活垃圾清运量高达21520万吨，相比2016年增长5.69％，生活垃圾无害化处理率达到97.7％，在2011-2017年的5年时间内，垃圾焚烧年处理量从2599万吨/年显著增加到8463万吨/年。垃圾焚烧处置比率还将持续上升，随着在建和拟建规模不断扩大，在解决“垃圾围城”问题的同时，带来的飞灰问题不容忽视。由于飞灰中含有易浸出重金属和痕量持久性有机污染物二噁英，我国将飞灰列入《国家危险废物名录》，属于HW18类危废，如不对其进行有效处理，会对大气造成空气污染，对人类造成不利影响，制约垃圾焚烧发电的发展。

飞灰的无害化处置技术可以粗略地分为热处置和非热处置技术，其中，热处置技术主要包括烧结、熔融玻璃化、低温热处置、水热法处置、超临界水氧化；非热处置方法包括水泥固化、药剂稳定化、生物/化学浸提、机械化学法处置。其中，飞灰的热处置技术被认为是降解飞灰中二噁英最好的办法之一。低温热处置是指利用比传统热处置低很多的温度来对飞灰中的二噁英进行降解的飞灰无害化处置技术。在氧化性气氛中，飞灰在600℃的条件下处置2小时可以实现95％以上二噁英的降解；然而，在惰性气氛中，飞灰在300℃的条件下处置2小时就可获得二噁英90％的降解率。

为防治环境污染，改善生态环境质量，规范和指导生活垃圾焚烧飞灰的环境管理，国家生态环境部发布《生活垃圾焚烧飞灰污染控制技术规范》(HJ1134-2020)，针对目前垃圾焚烧飞灰处置方式制定了更为详细的规范与标准。其中，低温热分解、高温烧结和高温熔融等飞灰处理工艺应满足以下要求：应控制飞灰处理产物中二噁英残留的总量应不超过50ng-TEQ/kg(以飞灰干重计)；重金属浸出浓度不超过GB 8978中规定的最高允许排放浓度值；可溶性氯含量不超过2％，以不超过1％为宜。

中国专利申请CN 105126606 A公开了一种低温热解-催化降解处理焚烧飞灰中挥发性有机物的方法，将飞灰输送至低温热解装置在非氧化气氛中100～350℃热解10～60min，产生热解混合物。将混合物输送至催化降解装置，催化剂主要采用含钛、钨或钒，在氧化气氛中100～400℃降解300秒。该方法需要调配非氧化气氛热解及催化氧化分解对飞灰中挥发性有机物的降解作用，操作复杂；催化降解过程中催化剂易中毒且成本较高；该方法处理后的飞灰仍然进行填满处置，不能满足飞灰资源化利用的条件，经济性较差。

发明内容

为了解决目前飞灰低温热分解技术反应效率低，采用催化剂催化降解尾气污染物的工艺复杂、催化剂易中毒、成本较高的技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明第一方面提供一种垃圾焚烧飞灰中二噁英的低温降解装置，包括：

第一加热炉，用于接受飞灰输入，并用于对所述飞灰进行第一热解产生烟气，从而输出第一烟气和飞灰混合物；

第二加热炉，与所述第一加热炉连接，用于接收所述第一烟气和飞灰混合物，并用于对所述第一烟气和飞灰混合物进行第二热解，并用于输出第二烟气和飞灰混合物，

其中，所述第一热解的温度为200～300℃，所述第二热解的温度为250～400℃，且所述第二热解的温度高于所述第一热解的温度。